Cromo

Cromo,  (do grego χρώμα, pronunciado como "chróma", significando cor) é um elemento químico de símbolo Cr, número atômico 24 (24 prótons e 24 elétrons) e massa atômica 51,9961 u, sólido em temperatura ambiente.

É um metal encontrado no grupo 6 (anteriormente denominado como 6B) da Classificação Periódica dos Elementos, empregado especialmente em metalurgia em processos denominados eletrodeposição. Alguns de seus óxidos e cromatos são usados como corantes. Foi descoberto em 1797 por Louis Nicolas Vauquelin no mineral crocoíta encontrado na Rússia.

Características principais 
O crômio é um metal de transição, duro, frágil, de coloração cinza semelhante ao aço. É muito resistente à corrosão. A forma oxidada trivalente é natural no meio ambiente, enquanto que as formas 0 e +6 são geralmente produzidas por processos industriais, principalmente na fabricação de ligas metálicas.

Seu maior estado de oxidação é +6 (hexavalente), ainda que estes compostos sejam muito oxidantes. O estado mais estável é +3 (trivalente) sob condições de redução.

Aplicações 
Compostos de crômio são usados na produção de ferrocromo, eletroplatina, produção de pigmentos e curtimento. Os principais usos de crômio são no processamento metalúrgico de ferrocromo e outros produtos metalúrgicos, principalmente, aço inoxidável, e de uma maneira bem mais secundária, no processamento de refratários de tijolos de crômio e processos químicos para produzir ácidos de crômio e cromatos. Cromatos são usados na oxidação de vários materiais orgânicos, na purificação de químicos, na oxidação inorgânica, e na produção de pigmentos. Uma grande porcentagem de ácido crômico é usado em revestimentos.

 O crômio é empregado principalmente em metalurgia para aumentar a resistência à corrosão e dar um acabamento brilhante.
 Em ligas metálicas. O aço inoxidável, por exemplo, apresenta quantidades acima de 11% de crômio.
 Em processos de cromagem que é depositar sobre uma peça uma capa protetora de crômio através da eletrodeposição. Também é utilizado em anodizado de alumínio.
 Seus cromatos e óxidos são empregados em corantes e pinturas. Em geral, seus sais são empregados, devido às suas cores variadas, como mordentes.
 O dicromato de potássio (K2Cr2O7) é um reativo químico usado para a limpeza de materiais de vidro de laboratório e em análises volumétricas.
 É comum o uso do crômio e de alguns de seus óxidos como catalisadores, por exemplo, na síntese do amoníaco (NH3).
 O mineral cromita (Cr2O3·FeO) é empregado em moldes para a fabricação de ladrilhos, geralmente materiais refratários. Entretanto, uma grande parte de cromita é empregada para obter o crômio ou em ligas metálicas.
 No curtimento de couros é comum empregar o denominado "curtido ao cromo", sendo este o produto de maior consumo na curtição de couros e peles, consistindo em utilizar o hidroxissulfato de crômio(III) (CrOHSO4).
 Para preservar a madeira costuma-se utilizar substâncias químicas que se fixam a ela, protegendo-a. Entre essas substâncias, aquela usada para proteger a madeira é o óxido de crômio (VI) (CrO3).
 Quando no coríndon (α-Al2O3) se substituem alguns íons de alumínio por íons de crômio, obtém-se o rubi. O rubi pode ser empregado, por exemplo, em laseres.
 O dióxido de crômio (CrO2) é usado para a produção do material magnético empregado em fitas-cassetes para gravação de som, produzindo melhores resultados do que aquelas com óxido de ferro (Fe2O3) devido à sua maior coercitividade.

História 
Em 1761, Johann Gottlob Lehmann encontrou nos Urais (Rússia) um mineral de cor laranja avermelhada que denominou de "chumbo vermelho da Sibéria". Esse mineral era a crocoíta (PbCrO4), e acreditou-se, na época, que era um composto de chumbo com selênio e ferro.

Em 1770, Peter Simon Pallas escavou no mesmo lugar e encontrou o mineral, verificando ser muito útil, devido às suas propriedades, como pigmento, em pinturas. Essa aplicação como pigmento difundiu-se rapidamente.

Em 1797, Louis Nicolas Vauquelin recebeu amostras desse material. Foi capaz de, a partir dele, produzir o óxido de crômio (CrO3) misturando crocoíta com ácido clorídrico (HCl).

Em 1798, descobriu que se podia isolar o crômio aquecendo o óxido em um forno de carvão. Também se pôde detectar traços de crômio em pedras preciosas, como por exemplo, em rubis e esmeraldas. Denominou o elemento de crômio (do grego "chroma", que significa "cor") devido às diferentes colorações que apresentam os compostos desse elemento.

O crômio foi empregado principalmente como corante em pinturas. No final do século XIX começou a ser utilizado como aditivo em aço. Atualmente, em torno de 85% do crômio consumido é utilizado em ligas metálicas.

Compostos 
O crômio, por mais que seja um mineral essencial ao homem, também pode ser tóxico, isso depende da forma como ele é encontrado, ou seja, sua forma de oxidação. As formas oxidadas encontradas são: crômio(0), crômio(III) e crômio(VI). O crômio(III) é natural no meio ambiente, o crômio(VI) e crômio(0) são geralmente produzidos por processos industriais, principalmente, na fabricação de ligas metálicas.

O estado trivalente (Cr3+) é a forma mais estável sob condições de redução. O crômio na sua forma hexavalente representa o estado mais estável do elemento depois do trivalente. O óxido de crômio(VI) tem caráter ácido e dele deriva o ácido crômico originando ácidos policrômicos.

O dicromato de potássio é um oxidante enérgico utilizado para limpeza de materiais de vidro de laboratório, eliminando qualquer tipo de resto orgânico que possa conter. O "verde de crômio" [óxido de crômio(III), Cr2O3] é um pigmento empregado em pinturas esmaltadas e na coloração de vidros. O "amarelo de crômio" [cromato de chumbo(II), PbCrO4] também é usado como pigmento.

Não é encontrado na natureza o ácido crômico e nem o dicrômico, porém os seus ânions são encontrados numa ampla variedade de compostos. O trióxido de crômio, CrO3, que deveria ser o anidrido do ácido crômico, é vendido comercialmente como "ácido crômico". O dicromato de amônio [(NH4)2Cr2O7] é o principal material que é expelido dos vulcões em erupção. É um sólido alaranjado.

Papel biológico 
Em princípio, considera-se o crômio (em seu estado de oxidação +3) um elemento químico essencial, ainda que não se conheça com exatidão suas funções. Parece participar do metabolismo dos lipídios e dos hidratos de carbono, assim como em outras funções biológicas.

Tem-se observado que alguns dos complexos do crômio parecem participar da potencialização da ação da insulina, sendo, por isso, denominado de "fator de tolerância à glicose" devido à relação com a atuação da insulina. A ausência de crômio provoca intolerância à glicose e, como consequência, o aparecimento de diversos distúrbios.

Até hoje não foi encontrada nenhuma metaloproteína com atividade biológica que contenha crômio, por isso ainda não se pode explicar como atua.

A sua carência nos seres humanos pode causar ansiedade, fadiga e problemas de crescimento. Em contraposição, o seu excesso (em nível de nutriente) pode causar dermatites, úlcera, problemas renais e hepáticos.

Por outro lado, os compostos de crômio no estado de oxidação +6 são muito oxidantes e são cancerígenos, com altos riscos de câncer de pulmão e nasossinusal, principalmente em pessoas frequentemente expostas. Entretanto, não há casos comprovados de câncer para a exposição ao crômio metálico sozinho.

O sistema respiratório absorve rapidamente a forma oxidada hexavalente, proveniente de soldagens e aerossóis, podendo acarretar em efeitos adversos ao próprio sistema respiratório, mucosas e pele, além de também exercer efeito negativo, em menor grau, nos rins humanos.

Dentre as formas oxidadas,a trivalente é a menos tóxica.

Abundância e obtenção 
Níveis naturais em águas não contaminadas variam entre 1 µg a alguns µg/litro. A concentração do crômio nas rochas varia de 5 mg/kg (rochas graníticas) a 1800 mg/kg (rochas ultramáficas/básicas). Os depósitos mais importantes de crômio na Terra possuem esse elemento no estado elementar ou na forma trivalente. Na maioria dos solos, o crômio ocorre em baixas concentrações (2-60 mg/kg), mas valores de aproximadamente 4 g/kg já foram vistos em solos não contaminados. Quase todo o crômio hexavalente do ambiente se origina de atividades antrópicas. É derivado da oxidação industrial de depósitos de crômio e da combustão de combustíveis fósseis, madeira e papel.

Obtém-se crômio a partir da cromita (FeCr2O4). O crômio é obtido comercialmente aquecendo a cromita em presença de alumínio ou silício mediante o processo de redução. Aproximadamente metade da produção mundial de cromita é extraída na África do Sul. Também obtém-se em grandes quantidades no Cazaquistão, Índia e Turquia.

Os depósitos ainda não explorados são abundantes, porém estão concentrados no Cazaquistão e no sul da África.

Em 2000 foram produzidas aproximadamente 15 milhões de toneladas de cromita, da qual a maior parte destina-se ao uso em ligas metálicas (cerca de 70%) como, por exemplo, para a obtenção do ferrocromo, que é uma liga metálica de crômio e ferro com um pouco de carbono. Outra parte (cerca de 15%) emprega-se diretamente como material refratário e o restante, na indústria química para a obtenção de diferentes compostos de crômio.

Foram descobertos alguns depósitos de crômio metálico, embora de pequenas quantidades. Numa mina russa (Udachnaya) produzem-se amostras do metal devido ao ambiente redutor, que facilita a produção de diamantes e crômio elementar.

Fonte: USGS.</small>

Isótopos 
São encontrados três isótopos estáveis na natureza: crômio-52, crômio-53 e crômio-54. O mais abundante é o crômio-52 (83,789%). Estão caracterizados 19 radioisótopos, sendo o mais estável o crômio-50 com meia-vida superior a 1,8 x 1017 anos, seguido do crômio-51 com meia-vida de 27,7025 dias. Os demais têm meia-vida de menos de 24 horas, e, dentre esses, a maioria com menos de um minuto. Esse elemento também tem dois meta-estados.

O crômio-53 é um produto do decaimento radioativo do manganês-53. Os conteúdos isotópicos no crômio estão relacionados com os do manganês, o que se aplica em geologia. As relações isotópicas de Mn-Cr reforçam a evidência de alumínio-26 e paládio-107 na origem do sistema solar. As variações nas relações de crômio-53/crômio-52 e Mn/Cr em alguns meteoritos indicam uma relação inicial de 53Mn/55Mn, sugerindo que as relações isotópicas Mn-Cr resultam do decaimento in situ de 53Mn em corpos planetários diferenciados. Portanto, o 53Cr fornece evidência adicional de processos nucleossintéticos anteriores à formação do sistema solar.

O peso atómico dos isótopos do crômio varia de 43 u (crômio-43) até 67 u (crômio-67). O principal modo de decaimento antes do isótopo estável mais abundante, o crômio-52, é a captura eletrônica, enquanto que, nos posteriores a aquele, é a desintegração beta.

Precauções 
Geralmente, não se considera que o crômio metálico e os compostos de crômio(III) sejam, especialmente, um risco para a saúde. Trata-se de um elemento essencial para o ser humano, porém em altas concentrações é tóxico.

Os compostos de crômio(VI) são tóxicos quando ingeridos, sendo a dose letal de alguns gramas. Em níveis não letais, o crômio(VI) (crômio hexavalente) é altamente carcinógeno. A maioria dos compostos de crômio(VI) irritam os olhos, a pele e as mucosas. A exposição crônica a compostos de crômio(VI) pode provocar danos permanentes nos olhos.

A Organização Mundial da Saúde (OMS) recomenda desde 1958 uma concentração máxima de 0,05 mg/litro de crômio(VI) na água de consumo. Este valor está sendo revisado, havendo novos estudos sobre os seus efeitos a saúde.

Ligações externas 

 
 
 

 
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